Иммунитет к старению. Как использовать бактерии внутри и снаружи тела для здоровья и долголетия

Если микробы тревожат нашу иммунную систему, то, может быть, без них мы смогли бы вести безмятежное, стерильное существование? Хотя такая жизнь возможна (с некоторыми оговорками), но ее никак нельзя назвать идеальной, в чем мы убедились на примере эксперимента с Дэвидом Веттером, который родился в Техасе в 1971 году. Еще до рождения врачи обнаружили у Дэвида тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД) – наследственное заболевание, которое значительно повреждает иммунную систему. Пациенты с ТКИД умирают в раннем возрасте, потому что они чрезвычайно восприимчивы к инфекциям. Столкновение с обычными безвредными микробами становится для них смертельным.

Родители Веттера и врачи, к сожалению, знали, чего ожидать, потому что старший брат Дэвида с врожденным ТКИД умер в семимесячном возрасте. Единственный способ спасти Дэвиду жизнь заключался в том, чтобы с момента рождения содержать его в стерильной среде и надеяться на появление донора на трансплантацию костного мозга, которая поможет восстановить его иммунную систему (множество иммунных клеток появляются из костного мозга). Дэвида извлекли путем кесарева сечения, чтобы на него не попали микробы, и сразу же поместили в стерильный кокон, разработанный специально под его нужды. Пластиковая стерильная среда стала его домом на 12 лет.

Дэвид несколько раз выходил во внешний мир в транспортной камере – семь раз, если точнее, – облаченный в скафандр, предоставленный агентством NASA. Наконец, он дождался пересадки костного мозга от своей младшей сестры, которая родилась без ТКИД, но умер через несколько месяцев после операции, заразившись неизвестным вирусом, обитавшим в костном мозге его сестры. История Дэвида подчеркивает, насколько важна иммунная система для выживания во внешнем мире.

Хотя Дэвид был единственным человеком, участвовавшим в таком эксперименте, ученые ставили подобные опыты над мышами с 1950-х годов. Они выводили стерильных мышей, которые оставались защищенными от микробов с момента рождения и на всю жизнь. После множества экспериментов при участии стерильных мышей и мышей на антибактериальной терапии ученые установили, что микробы жизненно необходимы для нормального развития иммунной системы. В ходе экспериментов в кишечнике была обнаружена специализированная иммунная ткань, которая получила название кишечно-ассоциированная лимфоидная ткань (КАЛТ). КАЛТ – это первая линия обороны кишечника. У стерильных животных КАЛТ как часть иммунной системы развита очень плохо, у них в стенках кишечника содержится меньше полезных иммунных клеток, брыжеечные лимфоузлы (откуда появляются иммунные клетки) остаются у них слаборазвитыми и немногочисленными. Даже эпителиальные клетки кишечника – клетки, из которых состоят стенки кишечника и которые формируют кишечный барьер, – обладают меньшим количеством рецепторов, которые распознают микробные продукты. У стерильных животных меньше антител и иммунных клеток. Из этого следует, что микробиота необходима для нормального развития и функционирования иммунной системы.

Мы только начинаем понимать, какие микробы необходимы для осуществления определенных функций иммунной системы. Во многих случаях это может быть не конкретный микроб, а присутствие типичных общих поверхностных молекул (особенно ЛПС и пептидогликана), которые запускают развитие иммунной системы в раннем возрасте. В особо амбициозном и дорогостоящем эксперименте исследователи колонизировали отдельных стерильных мышей 53 различными видами микробов, которых обычно обнаруживают в кишечнике человека. Они выяснили, что каждый из этих видов по-разному влияет на развитие и активность иммунной системы. Чтобы пронаблюдать различные преобразования и комбинации в нормальном микробиоме (в котором содержится не менее нескольких сотен самых разных видов микроорганизмов), нужно описать их отдельные воздействия, а это очень трудно сделать. Однако, как мы вскоре увидим, в настоящее время идентифицированы определенные микробы, которые воздействуют на ключевые клетки иммунной системы, включая регуляторные T-клетки (Tregs) и Т-клетки Th17. Понимание важной роли, которую играют микробы в контроле над иммунной системой, поможет нам лучше справляться с многочисленными иммунными заболеваниями, которые стали весьма распространенными в современном мире, в том числе аллергия, астма, аутоиммунные и воспалительные заболевания.

Миф. От воздуха в самолете можно заболеть.